一轮总复习配套课件：第六章+课时3 原电池 化学电源(共53张PPT)

1、最新考纲1.了解原电池的工作原理。2.能写出电极反应(fnyng)式和电池反应(fnyng)方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。4.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害及其防护措施。课时3原电池化学(huxu)电源共五十六页思考1：什么是原电池？ 思考2：据我们熟悉的Cu-Zn-CuSO4原电池回答(hud)下列问题（1）为什么Zn片不断溶解，铜片质量增加？（2） Cu、Zn作什么电极？发生什么反应？写出反应式。（3）电子流向和电流方向如何？（4）电解质溶液中阴阳离子如何移动? （5）请根据以上问题画出正确的原电池示意图。共五十六页1、概念：把_转化(zhunhu)为_的装

2、置叫原电池2、原电池的工作(gngzu)原理负极(锌)正极(铜)Zn - 2eZn2+Cu2+ + 2e Cu锌片溶解,发生氧化反应铜片质量增加,发生还原反应电极反应外电路电子、电流流向 电子流向：负极（Zn) 外电路 正极（Cu）电流方向：正极（Cu） 外电路 负极（Zn）内电路离子流向：阴离子负极正极阳离子化学能电能总反应方程式：Zn+Cu2+=Zn2+Cue-装置I共五十六页问题探究(1)装置I原电池反应一段时间后，锌片上最后也全部(qunb)被铜覆盖，且电流计指针逐渐指向零。 (2) 在装置I的基础上用什么办法避免锌片与Cu2+直接接触，以延长电池放电时间提高供电效率?共五十六页第二种

3、示意图装置能避免能量损耗(snho)；装置中盐桥的作用是提供阴阳离子定向移动的通路，并使溶液呈电中性。 负极(fj)：Zn-2e- = Zn2+正极：Cu2+ 2e- = Cu总反应方程式：Zn+Cu2+=Zn2+Cu共五十六页练习1： (2010广东理综，23改)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述(xsh)正确的是()。B共五十六页D共五十六页共五十六页2.有关电化学知识的描述正确的是()A.CaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶

4、液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D.从理论上讲，任何(rnh)能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池共五十六页解析CaOH2O=Ca(OH)2不是(b shi)氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。答案D 共五十六页1.只有放热的自发的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。2.电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。3.无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。4.原电池的负极失去电子的总数等于(dngy)正极得到电子的总数

5、。规避(gub)原电池工作原理的4个易失分点易错警示共五十六页不一定，例如将Cu和Al用导线连接插入浓硝酸(xio sun)(常温下）中，Cu作负极，Al作正极。 1在原电池中是否较活泼金属一定(ydng)作负极？2怎样判断原电池的正负极？负极正极电子流向电极材料：一般活泼性强的为负极电解质溶液中离子流向：阳离子正极；阴离子负极电极反应正极：还原反应负极：氧化反应正极：质量增加 或放出气体 负极：不断溶解电极现象互动提升共五十六页3.原电池正负极的判断(pndun)方法共五十六页练习4：下列装置哪些能构成(guchng)原电池？并分析构成(guchng)原电池条件。BDCuSO4溶液(rngy

6、)BCuSO4溶液AZnZn 石墨 CuSO4溶液 D EF共五十六页4.原电池的构成条件(1)有两种活泼性不同的金属作电极（或金属与非金属）;(2)两电极必须放入电解质溶液中；(3)形成闭合回路;(4)电极能与电解质溶液自发发生(fshng)氧化还原反应。简记(jin j)：两极一液一连线共五十六页请回答下列问题：(1)电极X的材料(cilio)是_；电解质溶液Y是_；(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_X电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。练习5：(2007年高考海南卷) 依据氧化还原反应(fnyng)2Ag(aq)Cu(s) = Cu2(aq)2A

7、g(s)设计的原电池如图所示。盐桥XYACuSO4溶液电流计Ag铜(或Cu)AgNO3溶液正Age =AgCu -2e = Cu2负(Cu)正(Ag)共五十六页（1）将氧化(ynghu)还原反应拆成氧化反应和还原反应两个反应，分别做原电池的负极和正极。（2）确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单质(dnzh)，可用该金属直接做负极，如为气体或溶液中的还原性离子可用惰性电极做负极；发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。（3）确定电解质溶液：一般选用反应物中的电解质溶液。（4）构成闭合回路5.原电池设计的方法共五十六页1.(2011广东(gung dng)理综12）某小组为研究电化学原理，

8、设计如右图。下列叙述不正确的是：( )A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2+2e-= CuC、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极(dinj)移动链接高考：D共五十六页2.(2009海南) Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。请回答下列问题(wnt)：(1)电池的负极材料为 ， 发生的电极反应为 ；(2)正极发生的电

9、极反应为 。LiLi-e-=Li+2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-共五十六页Cu(-) Pt (+)FeCl3溶液(rngy)Ae-共五十六页1、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图中产生氢气的体积V L与时间t min的关系，正确的是（ ） A B C DA6.原电池原理的应用：(1)、加快氧化还原(hun yun)反应的速率2、有A、B、C、D四种(s zhn)金属，将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中，B极产生气泡，将A、D分别浸入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈，将Cu浸入B的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液中，有

10、金属C析出，据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（ ）、 、 、B(2)、比较金属活动性强弱3、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)(3)、金属腐蚀快慢比较及金属的保护4、下列化学反应有可能设计成原电池的是（ ）B、DA、CaCO3 + 2HCl CaCl2+CO2+H2OB、Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2C、Na2SO3+2H2SO4 Na2SO4+SO2+H2OD、CH4+2O2 CO2+2H2O(4)、设计电池、寻求和制造化学电源共五十六页负极(fj)： 2Al+ 8OH6e- =2Al O2 +4H2O 正极：6H2O

11、 + 6 e- = 3H2 + 6OH 总：2Al+ 2OH +2H2O =2Al O2 + 3H2 稀 硫 酸负极(fj)： Mg 2e- = Mg2+正极： 2H+ + 2e- = H2总：Mg +2H+ = Mg 2+ + H2 7、电极反应式的书写注意：判断两极时还要考虑电极与电解质溶液反应情况,更易与电解质溶液反应的一极作负极。共五十六页氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示(biosh)为2H2+O2=2H2O，碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为_ 。酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为 ，正极反应式为

12、_ 。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2H2-4e-=4H+引练2：共五十六页电极(dinj)反应式书写的三个步骤 按照负极发生(fshng)氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应物和产物，找出得失电子的数量。 列物质标得失 看环境配守恒 电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H应让其结合OH生成水。电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等，并加以配平。 两电极反应式相加，与总反应离子方程式对照验证。 两式加验总式 共五十六页探究思考1(1)氢氧燃料电池以KOH溶液(rngy)作电解质溶液(rngy)时，工作一段时间后，

13、电解质溶液(rngy)的浓度将_，溶液(rngy)的pH_。(填“减小”、“增大”或“不变”)(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将_，溶液的pH_。(填“减小”、“增大”或“不变”)答案(1)减小减小(2)减小增大共五十六页2.以甲烷(ji wn)燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式（包括正负极反应，总的反应式）(1)酸性介质(如H2SO4)(2)碱性介质(如KOH)(3)固体电解质(高温下能传导O 2)(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下共五十六页1、负极(fj)：CH48e2H2O=CO28H正极：2O28e8H=4H2O总式：CH

14、42O2=CO22H2O2O28e4H2O=8OH共五十六页3、负极(fj)：CH48e4O2=CO22H2O正极：2O28e=4O2总式： CH42O2=CO22H2OCH42O2=CO22H2O共五十六页【真题2】(2012四川理综，11)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH4e H2O= CH3COOH4H。下列有关说法正确(zhngqu)的是()。A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为：O24e2H2

15、O=4OH解析A项，检测时，电解质溶液中的H移向正极(zhngj)；B项，若反应中有0.4 mol电子转移，则在标况下消耗的O2体积为2.24 L；D项，电解质溶液呈酸性，正极上发生的反应为O24e4H=2H2O。解析 显/隐C共五十六页考点二化学电源的种类及工作(gngzu)原理1分类(fn li)共五十六页2一次电池(dinch)(以碱性锌锰干电池(dinch)为例)（1）碱性锌锰干电池的工作原理如图：共五十六页负极(fj)（锌筒） ：Zn-2e-=Zn 2+ 正极(zhngj)（石墨） ： 2NH4+ +2e-+2MnO2= 2NH3+ H2O+Mn2O3 总反应：Zn+2NH4+2Mn

16、O2=Zn2+2NH3+H2O+Mn2O3 （2）、锌-锰干电池(酸性）共五十六页(1)放电时的反应(fnyng)：负极反应：_；正极反应：_；总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。(2)充电时的反应：阴极反应：_；阳极反应：_；总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。3二次电池(dinch)(以铅蓄电池(dinch)为例)共五十六页4燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟(chngsh)的燃料电池，可分酸性和碱性两种。共五十六页钮扣电池(dinch)：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，

17、负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，5、银-锌电池(dinch)负极：Zn+ 2OH- -2e- =ZnO+H2O 正极：Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2OH- 总反应： Ag2O+ Zn =ZnO+ 2Ag共五十六页共五十六页受热熔融产生自由移动离子(lz)构成原电池,产生电流常温无自由移动离子不能构成原电池 不产生(chnshng)电流科学审题 共五十六页共五十六页【思维点拨】1.准确判断(pndun)正负极，结合装置写出电极反应式及电池反应。 2.根据原电池的工作原理判断(pndun)电极反应类型及电解质溶液中 离

18、子的移动方向。 【典例2】MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是()。AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应(fnyng)C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动C解析MgH2O2海水电池，活泼金属(Mg)作负极，发生氧化反应：Mg2e=Mg2，H2O2在正极(石墨电极)上发生还原反应：H2O22e=2OH(由于电解质为中性溶液，则生成OH)，A项、B项错误，C项正确。由于负极阳离子(Mg2)增多，则Cl向负极移动平衡电荷，D错误。解析显/隐共五十六页 【真题1】 (1)2013四川，11(

19、4)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电(fng din)时NiO(OH)转化为Ni(OH)2 ，该电池反应的化学方程式是_。(2)2012海南，13(4)肼空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为 _。(3)2012山东，28(5)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 _。Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2N2H44OH4e=4H2ON24HO24e=2H2O转 解析(ji x)共五十六页 回 原题解析(1)由于NaOH溶液的存在，Al

20、被氧化生成NaAlO2而不是生成Al(OH)3，故电池反应的化学(huxu)方程式为：Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2。(2)该燃料电池中N2H4在负极发生氧化反应，其电极反应式为N2H44OH4e=4H2ON2。(3)电池反应的总方程式为2CuO24H=2Cu22H2O，负极电极反应式为2Cu4e=2Cu2，将电池反应的总方程式与负极电极反应式相减得正极电极反应式：4HO24e=2H2O。共五十六页C 解析(ji x)显/隐共五十六页共五十六页共五十六页2(2013全国新课标理综，11)“ZEBRA”蓄电池(dinch)的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()。A电池反应中有NaCl生成B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子(lz)C正极反应为NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动共五十六页共五十